Spannungs-Anstieg ganz langsam?

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Autor
Spannungs-Anstieg ganz langsam?

    







BID = 483623

johim

Gerade angekommen


Beiträge: 5
Wohnort: München
 

  


Hat jemand eine Idee für eine analoge Schaltung, die nach dem Einschalten eine gaaanz laaangsam (in möglichst einstellbar 15-30 Minuten) linear von 0 auf 10VDC ansteigende Spannung liefert?

Hintergrund: Ich habe hier einen älteren Sonnenauf/untergang-Simulator für eine Aquarien-Anlage. Im Prinzip ein spannungsgesteuerter Phasenanschnitt-Dimmer, der bisher von einem Motor-Potentiometer rauf/runtergeregelt wird. Daraus soll ein Lichtwecker werden, weil diese Dinger für Frühaufsteher im Winter äußerst nützlich, aber als kommerziell vertriebene Fertiggeräte heftig teuer sind. Die Aquarien-Mimik ist aber nicht schlafzimmer-geeignet, weil das Getriebe mittlerweile wohl ausgeleiert ist und Geräusche macht. Das Motor-Potentiometer würde ich also gerne durch eine lautlose Elektronik ersetzen. Im 2. Schritt soll die 0-10V Steuerspannung jederzeit manuell einstellbar sein, ohne den Maximalwert der Automatik zu beeinflussen. Im 3. Schritt soll die Steuerspannung auf Knopfdruck vom manuell eingestellten Wert gaaanz laaangsam auf 0 abfallen, als Einschlaf-Timer sozusagen. Aber das ist erstmal nebensächlich, bzw. mehr ein Job für einen Mikro-Controller, der dann auch gleich die Schaltuhr ersetzen kann. Aber soweit bin ich noch nicht, das wird warten müssen bis zum nächsten Winter.

Einfach einen dicken Elko über einen hohen Widerstand aufladen und die Spannung über einen Transistor-Verstärkerstufe abgreifen funktioniert zwar im Prinzip, aber die Ladekurve eines Kondensators ist nunmal nicht linear. Mit dem Erfolg, dass sich erstmal eine ganze Weile garnichts tut und dann die Helligkeit ziemlich plötzlich hochgeregelt wird. Da könnte ich gleich so einen fertigen, einschaltgebremsten Dimmer verwenden, der in ein paar Sekunden aufblendet. Ist aber nicht Sinn der Sache - das Aufblenden sollte schon mindestens so 15min dauern und einigermaßen gleichmäßig sein.

Mit ein paar TTL-ICs aus der Bastelkiste habe ich bereits Rechteck-Generator, Frequenzteiler, Zähler und R2R-Netzwerk zusammengefädelt. Aber dabei ist die Steuerspannung eben treppenförmig - was sich in Helligkeitsstufen bemerkbar macht - und die Mimik ist zu störanfällig und neigt trotz beschalteter Reset-Eingänge zu undefiniertem Einschalt-Zustand. Irgendwelche Schaltungen von linearen Sägezahn-Generatoren sind üblicherweise für weit höhere Frequenz ausgelegt. Umdimensionieren für 1/1800Hz hat kläglich versagt. Also wie kriege ich einen dermaßen langsamen und trotzdem einigermaßen linearen Spannungsanstieg hin?

BID = 483637

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  


Zitat :
die Ladekurve eines Kondensators ist nunmal nicht linear.
Diesen Aberglauben habe ich heute schon einmal gelesen.
Gib dem Kondensator einen konstanten Strom und du wirst staunen, wie wunderbar linear die Spannung steigt.


Zitat :
Mit dem Erfolg, dass sich erstmal eine ganze Weile garnichts tut und dann die Helligkeit ziemlich plötzlich hochgeregelt wird
Daran dürften die nichtlinearen Kennlinien des Dimmers und der Lampe schuld sein.
Ein Kondensator, der über einen Widerstand aufgeladen wird, lädt zuerst schnell und dann immer langsamer.


Tipp:
Bau dir einen Miller-Integrator.
Einfach einen Transitor mit Arbeitswiderstand (10k oder mehr) im Kollektorkreis und den Elko an Basis und Kollektor anschliessen.
Dann steigt die Kollektorspannung schön langsam und ziemlich linear.

Wie du den Elko beim Ausschalten wieder entlädst, muss du mal sehen. Vielleicht mit zwei Dioden: Eine anrtiparallel zur BE-Strecke und die Andere zwischen U+ und Kollektor, so dass sie normalerweise sperrt.
Evtl. noch einen Entladewiderstand für die Betriebsspannung.


_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



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BID = 483667

Otiffany

Urgestein



Beiträge: 13763
Wohnort: 37081 Göttingen

Vielleicht ist das die richtige Schaltung:
Gruß
Peter



BID = 483704

johim

Gerade angekommen


Beiträge: 5
Wohnort: München


Zitat :
Gib dem Kondensator einen konstanten Strom und du wirst staunen, wie wunderbar linear die Spannung steigt.

Sorry, darauf hätte ich eigentlich auch selbst kommen müssen. Aber seit ich nur noch gelegentlich mit Bits jongliere, ist der Analogkram etwas in Vergessenheit geraten. Über Miller-Integrator werde ich mich mal schlau machen, Danke für den Tip.


Zitat :
Ein Kondensator, der über einen Widerstand aufgeladen wird, lädt zuerst schnell und dann immer langsamer.

Hartes Argument, und das macht mich jetzt stutzig. Das Original-Poti ist jedenfalls linear und wird gleichmäßig gedreht, und weil darüber exakt 10VDC anliegen, bin ich blindlings davon ausgegangen, dass der Dimmer wie üblich 0-10V spannungsgesteuert ist. Aber vielleicht ist das nicht umsonst ein dickes 100R Drahtpoti - möglicherweise spielt da auch die Stromaufnahme des Steuereingangs noch eine Rolle. Dann frag ich mich allerdings, wieso die Binärzähler/R2R-Mimik überhaupt funktioniert hat, denn die war bestimmt nicht mit über 100mA belastbar. Sehr mysteriös, dieser Dimmer aus grauer Vorzeit. Ich werde erstmal dem Elko konstanten Ladestrom verpassen und sehen ob das gleichmäßiges Aufblenden ergibt.


Zitat :
Dimmer in Zeitlupe.JPG

Danke, wenn diese Schaltung sich auf 900-1800sec umstricken läßt ohne gleich einen eimergroßen C5 verwenden zu müssen, wäre das Plan B. Bis auf den U2008 findet sich noch alles in der Bastelkiste und obendrein hat's den Vorteil dass ich den NV-Teil für die Steuerspannung sparen kann.


BID = 483711

Kleinspannung

Urgestein



Beiträge: 13360
Wohnort: Tal der Ahnungslosen


Zitat :
johim hat am 22 Dez 2007 00:57 geschrieben :

Bis auf den U2008 findet sich noch alles in der Bastelkiste

Eben,leider ist der auch nicht mehr an jeder Ecke erhältlich.
Also falls du vorhast bei Farnel welche zu bestellen,dann sag Bescheid.
Ich würde auch ein paar nehmen.Ab 10 Stück gibts den für 1,40€,sonst 1,90...

_________________
Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)

BID = 483757

berufsbastler

Schriftsteller



Beiträge: 615

Wenn du gelegetnlich mit Bits jonglierst, warum machst du es nicht mit nem Controler und lässt dir da ne Rampe auf nen analogen Ausgang geben. Um es von 3,3 oder 5 V auf 10 zu bekommen brauchst du ja nur einen einfachen Verstärker.
In diesem Fall kannst du die Rampe ja auch noch manipulieren wie du gerne hättest, um evtl. nichtlinearitäten deines Dimmers zu kompensieren.

BID = 483811

johim

Gerade angekommen


Beiträge: 5
Wohnort: München


Zitat :
Ich würde auch ein paar nehmen.Ab 10 Stück gibts den für 1,40€,sonst 1,90...

Na toll - kann man also satte 5 Eumel sparen. Wenn wir die 10 Stück dann 5:5 oder 3:7 aufteilen, kann man damit glatt die zusätzlichen Versandkosten kompensieren. Lohnt sich also nicht wirklich. Ich werde zwischen den Feiertagen mal hier in Minga bei Bürklin und Holzinger reinschneien, das sind so ziemlich die einzigen interessanten Läden, die von der ehemaligen Elektronik-Meile Schwanthaler/Schillerstr. übriggeblieben sind. Ansonsten gibt's da ja fast nur noch "Türk Alimentari", "Türk Hava Jollari", "Import/Export Izmir Gülgülü" usw. Nicht dass ich was gegen Türken hätte, aber mit dem derzeitigen Warenangebot kann ich halt nichts mehr anfangen. Und im Versandhandel wird sich wohl die nächsten Tage nicht viel abspielen, da sehe ich eher schwarz, als die U2008-Mimik noch in diesem Jahr zum Leuchten zu bringen.


Zitat :
Wenn du gelegetnlich mit Bits jonglierst, warum machst du es nicht mit nem Controler

Das ist bereits als Plan C ins Auge gefasst, wird aber noch eine Weile dauern. Vielleicht sollte ich beiläufig erwähnen, dass meine Erfahrungen mit Bit-Jonglieren noch aus Zeiten stammen in denen 74xx noch richtig Geld gekostet haben, ein National SC/MP mit 256 Byte static RAM, ein paar LED und Bitfummelschaltern nur mit Mühe ins Studenten-Budget passte und ein 1.78MHz Z80 mit 16kB DRAM, 16kB BASIC-ROM und 128x96 Klötzchengrafik über FBAS am Fernseher das Nonplusultra der Computertechnik war und den heutigen Gegenwert eines superhightecshicetoyren Multicore-PC mit allem Pipapo repräsentierte. Was heutzutage an Mikro-Controllern verfügbar ist, hat meine gelegentlichen Basteleien hardwaretechnisch längst überholt und lässt mich wie den berühmten Ochs vor'm Berg dastehen - da muss ich mich erstmal schlau machen. Dabei habe ich hier sogar schon ein AVR Entwicklungssystem rumliegen, für ein paar € bei eBay geschossen, aber mangels Zeit noch nicht näher untersucht. Jetzt hatte ich eigentlich nur vor, die gottgegebene Freizeit der Weihnachtstage zu nutzen um mal wieder den Lötkolben zu schwingen und aus dem vorhandenen Fundus an Elektronikschrott mal eben auf die Schnelle was halbwegs Sinnvolles zusammenzustricken. Dürfte zumindest für mich schneller und erfolgversprechender sein als ein Assembler-Programm für einen bisher nur oberflächlich bekannten µC in den PC zu hacken. Zumal der µC für selbstständigen Betrieb noch eine Stromversorgung, Entkoppelung und Verstärkung am Analogausgang braucht, da muss ich eh noch löten.

In dem 555-Thread nebenan kam die glorreiche Idee auf, den Elko zwecks Langzeit nicht mit minimalem Dauerstrom zu laden, sondern mit Pulsen. Was Leckströmen Gelegenheit gibt, trotz relativ hohem Ladestrom die Ladezeit zu verlängern und obendrein auch die Möglichkeit bietet, durch Rückkopplung der Kondensator-Spannung zwecks PWM die Ladekurve beliebig zu verbiegen, falls nötig. Das ist einen Versuch wert - diverse Fragmente von freifliegend verdrahteten 555-Schaltungen finden sich auch noch in der Bastelkiste. Da werde ich mich erstmal drüber hermachen und notfalls im Trial&Error-Verfahren was zurechtfrickeln bis es funktioniert. Es pressiert halt, seit gestern wird die nächtliche Dunkelheit ja schon wieder kürzer.

BID = 483869

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Vielleicht sollte ich beiläufig erwähnen, dass meine Erfahrungen mit Bit-Jonglieren noch aus Zeiten stammen in denen 74xx noch richtig Geld gekostet haben, ein National SC/MP mit 256 Byte static RAM, ein paar LED und Bitfummelschaltern nur mit Mühe ins Studenten-Budget passte
Oh, noch einer, der den Scamp kennt

Dieser Aufbau hier war aber schon der zweite.

Beim Erstenmal hatte ich noch eine richtige Platine gemacht, aber dafür war noch kein EPROM und kein Spannungswandler drauf, sondern nur 1kB RAM, die ich bitweise programmiert habe.

Später habe ich dann noch eine Karte dazugebaut, mit der man 1702 programmieren konnte, und dann noch zwei 5bit DACs (alles selbstgedreht versteht sich), so dass man auf dem Scope Conway's Life auf einem 32x32 Feld spielen konnte.
Irgendwann kam dann noch Bildschirmausgabe mit weiteren 1kB RAM und einem gekauften Charactergenerator-Chip dazu.

Später, zu Z80-Zeiten habe ich den Kram dann wieder auseinandergerissen und diesen 1-Platinen Computer draus gemacht. In dem einem EPROM steckt das modifizierte Monitorprogramm von NSC. Bedienung über einen umgefrickelten Tasschenrechner.



BID = 483879

cholertinu

Inventar



Beiträge: 3755
Wohnort: CH

Sehr nettes Board, perl, wirklich!

BID = 483880

cholertinu

Inventar



Beiträge: 3755
Wohnort: CH


Zitat :
johim hat am 22 Dez 2007 17:46 geschrieben :

Na toll - kann man also satte 5 Eumel sparen. Wenn wir die 10 Stück dann 5:5 oder 3:7 aufteilen, kann man damit glatt die zusätzlichen Versandkosten kompensieren. Lohnt sich also nicht wirklich.

Lohnt es sich dann mehr, mit der Karre in der Gegend rum zu heizen und den billigsten Anbieter zu suchen? (und dabei den ganzen Preisvorteil in Schall und Rauch aufgehen zu lassen )

BID = 483883

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
cholertinu hat am 22 Dez 2007 22:29 geschrieben :

Sehr nettes Board, perl, wirklich!
Danke für die Blumen, aber in Wirklichkeit ist das fürchterlich. Es sind nämlich überhaupt keine Bypass-Kondensatoren drauf. Auch nicht auf der Unterseite.
Ein Wunder, dass es funktioniert.

BID = 483903

faustian.spirit

Schreibmaschine



Beiträge: 1388
Wohnort: Dortmund

Wofür ist denn der Transformator gut?

---


Aber daher kommt ja die Ästhetik.... Bypass-Kondensatoren lassen Loch/Streifenrasteraufbauten immer so furchtbar unordentlich aussehen

BID = 483907

Esko

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Ist es etwa der Trafo eines Schaltnetzteils?
Die ICs mit den Fenstern sind die EPROMs nur warum ist der untere abgedeckt und der obere nicht?
Als Kind hatte ich vor Jahren mal solche Bausteine in der Hand, die ich von einer alten Platine der Firma Semikron aus den Sockeln riss.
Leider hatte ich damals keine Ahnung und auch niemand in der Nähe der Ahnung hatte, heute würde ich gern mal nostalgisch damit basteln.
Wo diese abgeblieben sind weiß ich leider nicht mehr.

Schönes Board, perl!
Sieht so aus als wären die Chips bis aus dem Jahre 1975. Für Computer echt antik.

BID = 483910

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
>Ist es etwa der Trafo eines Schaltnetzteils?
Ja, der SC/MP brauchte ausser den +5V noch -7V und ausserdem war da noch das Display zu versorgen.
Um auch mit der Eingangsspannung flexibler zu sein, habe ich diesen DC-Wandler zusammengerödelt.


Zitat :
Die ICs mit den Fenstern sind die EPROMs nur warum ist der untere abgedeckt und der obere nicht?
Der abgedeckte EPROM enthält das Monitorprogramm.
Der andere EPROM enthält keine Daten, bzw. da kommt das Anwenderprogram rein.

Damals habe ich normalerweise in Fortran-IV und gelegentlich IBM /370 Assembler programmiert, aber der SC/MP war mein erster Mikroprozessor.
Verglichen mit heutigen Typen war er ätzend langsam. (1MHz Quarz und 5..13 Takte pro Befehl), aber die Programmierung war sehr leicht zu lernen, weil er einen kleinen und sauber durchdachten, sehr orthogonalen Befehlssatz hatte.
Eigentlich ist es schade drum, aber dieser µP hätte mehr Register gebraucht. So machten die vielen Zubringerbefehle die Programme noch langsamer und auch Code-ineffizient.

http://de.wikipedia.org/wiki/SC/MP

BID = 483945

high_speed

Schreibmaschine



Beiträge: 2073

> Es sind nämlich überhaupt keine Bypass-Kondensatoren drauf. Auch nicht
> auf der Unterseite.
> Ein Wunder, dass es funktioniert.

Diese Jugendsünde kenne ich auch.
Auf meinem 80C32 Board fehlen sie auch.


MfG
Holger

_________________
George Orwell 1984 ist nichts gegen heute.
Der Überwachungsstaat ist schon da!

Leider lernen die Menschen nicht aus der Geschichte,
ansonsten würde sie sich nicht andauernd wiederholen.


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